数控技术及应用数控加工程序的编制学习教案.pptx
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1、会计学1数控技术及应用数控加工程序数控技术及应用数控加工程序(chngx)的编制的编制第一页,共28页。2第第2章章 数控加工数控加工(ji gng)程序的编制程序的编制n n数控机床与普通机床加工的最大区别就是数控机床的加工过程主要是由零件加工程序来控制的。零件加工程序的编制,会直接影响到机床加工的精度和效率。n n本章针对数控机床加工程序编制的目的、步骤和方法,重点介绍常用数控代码的作用和编程格式,并通过实例对数控车床、数控铣床及加工中心编程特点进行(jnxng)介绍。n n在学习本章的同时,配合到有关工厂参观数控机床的操作情况和了解现场程序编制将会有助于加深理解。第1页/共28页第二页,
2、共28页。32.1 概概 述述n n使用普通机床加工工件时,一般根据工艺(gngy)规程或工艺(gngy)过程卡选择加工表面,但切削用量、走刀路线、工步的选择等往往由操作者自行决定。而使用数控机床加工时,要按照事先编好的加工程序自动地进行加工,操作者无法临时改变加工过程。所以,编制数控机床的加工程序要比编制普通机床的加工工艺(gngy)卡片细致得多。第2页/共28页第三页,共28页。4程序编制的目的程序编制的目的(md)n n编制数控加工程序时,要把加工工件的工艺过程、运动轨迹、工艺参数和辅助操作等信息按一定的格式编制成加工程序,然后通过输入装置将控制(kngzh)信息输入到数控系统中,使数控
3、机床进行自动加工。从分析工件图纸开始到获得正确的程序载体为止的全过程,称为工件加工程序的编制,以下简称为编程。第3页/共28页第四页,共28页。5程序编制的方法程序编制的方法(fngf)n n数控加工程序的编制方法主要有手工编程和自动编程两类。n n1.手工编程n n编程的过程全部由人工完成的方法称为手工编程。对于(duy)点位加工或几何形状简单的工件,不需要经过复杂的计算,加工程序段不多,此时使用手工编程的方法较为合适。但对于(duy)形状复杂、工序(或工步)较多的工件,需要进行繁琐的计算,程序段很多,出错也难以校核,此时应尽可能采用自动编程。n n2.自动编程n n编程的过程全部或部分地由
4、计算机来完成的方法称为自动编程。第4页/共28页第五页,共28页。6编程内容编程内容编程内容编程内容(nirng)(nirng)与步骤与步骤与步骤与步骤n n现以手工编程为例来说明编程内容与步骤。n n1.分析并熟悉工件图纸n n2.数值计算n n3.编写加工(ji gng)程序n n4.试切第5页/共28页第六页,共28页。72.2 加工加工(ji gng)程序段的格式与代码程序段的格式与代码n n加工程序(chngx)的构成n n一个完整的加工程序(chngx)具有如下形式:n n%n nOxxxxxxxx n n n n n n n n%n n其中大写英文字母O后面的X表示可接不大于8位
5、的数字。在计算机内存中加工程序(chngx)按该数字从小到大的顺序排列,超过内存的容量时即自行溢出。第6页/共28页第七页,共28页。8加工加工(ji gng)程序的代码程序的代码n n该代码已经标准化,目前(mqin)最常用的代码标准有ISO、ASCII和EIA三种。在现代数控系统中,这三种代码可以由用户自行设定,计算机可以自动进行转换。第7页/共28页第八页,共28页。9加工加工(ji gng)程序段的格式程序段的格式n n在工件加工程序中包含加工时所需要的全部信息。在工件加工程序中包含加工时所需要的全部信息。n n一个工件加工程序包括若干个程序段,而程序段中包含每一个操作所需要的一个工件
6、加工程序包括若干个程序段,而程序段中包含每一个操作所需要的机械控制的各种信息。机械控制的各种信息。n n1.1.程序段格式程序段格式n n2.2.文字地址程序段格式中各功能字的说明文字地址程序段格式中各功能字的说明n n(1)(1)程序段序号程序段序号NN:程序段序号用来表示程序段的顺序。:程序段序号用来表示程序段的顺序。n n(2)(2)准备功能字准备功能字GG:常用的准备功能指令包括字母:常用的准备功能指令包括字母GG和后续的和后续的2 2位数字。位数字。n n(3)(3)位移功能字位移功能字X X、Y Y、Z Z等:位移功能字等:位移功能字(尺寸字尺寸字)是用来给定机床各坐标轴是用来给定
7、机床各坐标轴位移的方向和数值的。位移的方向和数值的。n n(4)(4)进给功能字进给功能字F F:进给功能字用来规定机床的进给速度。常用的表示方法:进给功能字用来规定机床的进给速度。常用的表示方法有下列有下列(xili)(xili)两种:两种:n n每分钟进给量每分钟进给量(mm/min)(mm/min)。n n每转进给量每转进给量(mm/r)(mm/r)。n n(5)(5)主轴转速功能字主轴转速功能字S S n n(6)(6)刀具交换功能字刀具交换功能字T T n n(7)(7)辅助功能字辅助功能字M M n n(8)(8)程序段结束程序段结束(EOB)(EOB)n n3.3.程序段格式的顺
8、序程序段格式的顺序第8页/共28页第九页,共28页。102.3 2.3 数控机床数控机床数控机床数控机床(sh kn(sh kn j chun j chun)的坐标系的坐标系的坐标系的坐标系n n数控机床的坐标轴数控机床的坐标轴n n在现代数控机床上加工工件时,工序比较集中,在一次装在现代数控机床上加工工件时,工序比较集中,在一次装夹中要加工工件上的平面夹中要加工工件上的平面(pngmin)(pngmin)、曲面、孔、螺纹等、曲面、孔、螺纹等各种表面,刀具和工件具有复杂的相对移动。因此要在机各种表面,刀具和工件具有复杂的相对移动。因此要在机床上建立坐标系,以便于数控装置向各坐标轴发出控制信床上
9、建立坐标系,以便于数控装置向各坐标轴发出控制信号,完成规定的运动。最常用的是笛卡儿直角坐标系,如号,完成规定的运动。最常用的是笛卡儿直角坐标系,如图图2.12.1所示。所示。n n1.1.坐标轴的指定坐标轴的指定n n2.2.坐标轴运动方向坐标轴运动方向n n3.3.回转运动的回转方向回转运动的回转方向第9页/共28页第十页,共28页。11机床机床(jchung)坐标系与工件坐标系坐标系与工件坐标系 n n1.1.机床坐标系机床坐标系n n机床坐标系是机床上固有的任何人都不能改机床坐标系是机床上固有的任何人都不能改变的坐标系,往往采用那些能够作为基准的变的坐标系,往往采用那些能够作为基准的点、
10、线、面来作为机床的换刀点、坐标轴的点、线、面来作为机床的换刀点、坐标轴的轴心线和坐标平面。轴心线和坐标平面。n n2.2.工件坐标系工件坐标系n n工件坐标系是在编程时使用,由编程人员在工件坐标系是在编程时使用,由编程人员在工件上建立的工件坐标系。工件上建立的工件坐标系。n n3.3.机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系n n在图在图2.42.4中,中,OM-XMYMZMOM-XMYMZM为机床坐标系,为机床坐标系,o-o-xyzxyz为工件坐标系。工件安上机床后,两个坐为工件坐标系。工件安上机床后,两个坐标系保持一定的关系。工件坐标系的原点在标系保持一定的关系。工件坐标系
11、的原点在机床坐标系中称为调整点。也称对刀点。选机床坐标系中称为调整点。也称对刀点。选择对刀点的原则为:择对刀点的原则为:n n(1)(1)尽可能与设计基准、工艺基准和检验基准尽可能与设计基准、工艺基准和检验基准重合。重合。n n(2)(2)便于对刀。便于对刀。n n(3)(3)便于进行各基点的坐标值计算。便于进行各基点的坐标值计算。n n(4)(4)在加工的过程在加工的过程(guchng)(guchng)中,便于观察。中,便于观察。第10页/共28页第十一页,共28页。122.4 常用准备功能常用准备功能(gngnng)指令的编程说明指令的编程说明n n功能指令是程序段组成的基本单位,是编制加
12、工程序的基础。本节主要讨论常用的准备功能指令的编程方法与应用。下面所涉及(shj)的指令代码均依据ISO标准。第11页/共28页第十二页,共28页。13与位置与位置与位置与位置(wi zhi)(wi zhi)有关的指令有关的指令有关的指令有关的指令n n1.1.绝对坐标与增量坐标指令绝对坐标与增量坐标指令G90G90、G91G91n n在一般的机床数控系统中,为方便计算和编程,都允许绝对坐标在一般的机床数控系统中,为方便计算和编程,都允许绝对坐标方式和增量坐标方式及其混合方式编程。这就必须用方式和增量坐标方式及其混合方式编程。这就必须用G90G90、G91G91指指令指定坐标方式。令指定坐标方
13、式。n n2.2.坐标系设定指令坐标系设定指令G92G92n nG92G92指令就是用来建立工件坐标系的,它规定了工件坐标系原点的指令就是用来建立工件坐标系的,它规定了工件坐标系原点的位置。就是说它确定了工件坐标系的原点位置。就是说它确定了工件坐标系的原点(工件原点工件原点)在距刀具刀位在距刀具刀位点起始位置点起始位置(起刀点起刀点)多远的地方。多远的地方。n n3.3.坐标平面选择指令坐标平面选择指令G17G17、G18G18、G19G19n nG17G17、G18G18、G19G19指令分别表示设定选择指令分别表示设定选择XYXY、ZXZX、YZYZ平面为当前平面为当前工作平面。对于三坐标
14、联动的数控铣床和加工中心,常用这些指工作平面。对于三坐标联动的数控铣床和加工中心,常用这些指令指定机床在哪一平面进行运动。令指定机床在哪一平面进行运动。n n4.4.快速点定位快速点定位(dngwi)(dngwi)指令指令G00G00n n该指令是使刀具从当前位置以系统设定的速度快速移动到坐标系该指令是使刀具从当前位置以系统设定的速度快速移动到坐标系的另一点。它只是快速到位,不进行切削加工,一般用作为空行的另一点。它只是快速到位,不进行切削加工,一般用作为空行程运动。程运动。第12页/共28页第十三页,共28页。14与插补有关与插补有关(yugun)的指令的指令n n1.直线插补指令G0ln
15、n该指令是直线运动控制指令,它命令刀具从当前位置以两坐标或三坐标联动方式按指定(zhdng)的F进给速度作任意斜率的直线运动到达指定(zhdng)的位置。该指令一般用作轮廓切削。编程格式为:n nG01 X Y Z F;n n2.圆弧插补指令G02、G03n n这是两个圆弧运动控制指令,它们能实现圆弧插补加工。G02表示顺时针圆弧(顺圆)插补,G03表示逆时针圆弧(逆圆)插补。第13页/共28页第十四页,共28页。15暂停暂停(zn tn)(延迟延迟)指令指令n n暂停暂停(延迟延迟)指令指令G04G04指令可使刀具作短时间的无进给运动,进行光整指令可使刀具作短时间的无进给运动,进行光整加工,
16、可用于车槽、镗平面、锪孔等场合。加工,可用于车槽、镗平面、锪孔等场合。n n暂停指令的程序格式为:暂停指令的程序格式为:n nG04 G04 ;n n其中,符号表示地址符,常用的地址符有其中,符号表示地址符,常用的地址符有X X、U U、P P等,不同等,不同(b tn(b tn)系系统有不同统有不同(b tn(b tn)的规定,后面的数字表示暂停时间的规定,后面的数字表示暂停时间(以秒为单位以秒为单位),或,或表示工件转数,视具体机床而定。表示工件转数,视具体机床而定。n n图图2.72.7为锪孔加工,孔底有粗糙度要求,根据图示条件编制加工程序为:为锪孔加工,孔底有粗糙度要求,根据图示条件编
17、制加工程序为:n nN0010 G91 G01 Z-7.0 F60N0010 G91 G01 Z-7.0 F60;n nN0020 G04 X5N0020 G04 X5;(刀具停留刀具停留5s)5s)n nN0030 G00 Z7.0 M02N0030 G00 Z7.0 M02;第14页/共28页第十五页,共28页。16刀具补偿刀具补偿刀具补偿刀具补偿(b(b chng)chng)指令指令指令指令n n1.1.刀具半径刀具半径(bnjng)(bnjng)自动补偿指令自动补偿指令G41G41、G42G42、G40G40n n(1)(1)刀具半径刀具半径(bnjng)(bnjng)自动补偿的概念自
18、动补偿的概念 n n(2)(2)刀具半径刀具半径(bnjng)(bnjng)自动补偿指令自动补偿指令 n n2.2.刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令G43G43,G44G44,G49G49n n刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z(Z方向方向)的补偿,的补偿,它可使刀具在它可使刀具在Z Z方向上的实际位移大于或小于程序给定方向上的实际位移大于或小于程序给定值,即:值,即:n n实际位移量实际位移量=程序给定值程序给定值 补偿值补偿值第15页/共28页第十六页,共28页。17标准固定标准固定标准固定标准固定(gdng)(gdng)循环指令循环指令循环指令循环指令n
19、 n在数控加工中,一般一个动作就要编制一条加工程序,但在许多情况在数控加工中,一般一个动作就要编制一条加工程序,但在许多情况下,常需重复一组固定的动作。例如,钻孔时,往往需要快速接近工下,常需重复一组固定的动作。例如,钻孔时,往往需要快速接近工件、慢速钻孔、钻完后快速退回这三个固定的动作。件、慢速钻孔、钻完后快速退回这三个固定的动作。n n在在GG指令中,常用指令中,常用G80G89G80G89作为固定循环作为固定循环(xnhun)(xnhun)指令。而在有些指令。而在有些车床中,常用车床中,常用G33G35G33G35与与G76G79G76G79作为固定循环作为固定循环(xnhun)(xnh
20、un)指令。固指令。固定循环定循环(xnhun)(xnhun)指令一般随机床的种类、型号、生产厂家等而变,指令一般随机床的种类、型号、生产厂家等而变,是不通用的。是不通用的。n n本节介绍了常用的一些本节介绍了常用的一些GG指令的应用及编程方法。在具体使用时,还指令的应用及编程方法。在具体使用时,还要特别注意各机床说明书要特别注意各机床说明书(编程手册编程手册)中的具体规定,严格按其规定使中的具体规定,严格按其规定使用。用。第16页/共28页第十七页,共28页。182.5 2.5 数控铣床与加工数控铣床与加工数控铣床与加工数控铣床与加工(ji gng)(ji gng)中心的编程中心的编程中心的
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